\section{主要可视化成果}

\subsection{疫情走势可视化}
\subsubsection{疫情数据初探}
\paragraph{}
针对拿到的全球疫情数据，将各个国家的每日确诊病例用折线绘制在同一张中，
初步探寻疫情发展的规律，为后续的探究做准备。
\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[scale = 0.6]{figures/gailan.png}
    \caption{世界各国疫情发展总览}
    \label{fig2}
\end{figure}
\paragraph{}
如上图1是表示全球所有国家的疫情发展状况的一个折线图。其中，横坐标为日期（从
2020年3月10日到2020年5月17日0），纵坐标为确诊人数，右侧图例\footnote{图例未显示
    完整，实际为可交互界面，图例条会随鼠标滚轮滚动显示，下文类似图例与本图情况一致。}
代表表示不同国家和不同颜色的曲线的对应关系，不同颜色的曲线代表
不同国家的疫情发展情况，点击曲线的不同位置可获取该位置的信息。
\paragraph{}
从图中可以知道的是，全球疫情发展约从3月中旬进入发展迅速期，这一点与老师的要求
的数据起始时间不谋而合，故本文之后的分析也多以此时间点为起始时间。
此外，从图中可明显得知的是，美国疫情发展之迅速之猛烈远远超过其他国家。猜想
这种情况可能与美国与众不同的防疫政策有关，在“疫情模拟分析”那一节将对此进行探讨。
\subsubsection{全球疫情发展变化概览}
\paragraph{}
由前一节探知得到信息出发，决定以2020年3月10日为起始时间点，对世界疫情
做一个大概的分析。
\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[scale = 0.58]{figures/quan.png}
    \caption{世界各国疫情发展总览}
    \label{fig3}
\end{figure}
\paragraph{}
如上图2是一幅表示自3月10日以来全球疫情发展情况的堆叠柱状图。其中，
纵坐标为时间数据，横坐标为人数数据，柱形图的蓝色部分表示当日现存的患病病例，
红色部分表示死亡病例，灰色部分表示治愈病例，柱形图的总量为全球的确诊病例。
现存病例是评估疫情未来走势的重要数据故将其放置在离座标轴更近的位置；
死亡病例和现存病例在一定程度上表示的是疫情对人类的伤害，故将其紧邻
现存病例放置，且颜色设为红色；治愈病例是患过新冠肺炎，但已经治愈的病例，
是疫情对人类总影响的一部分。
\paragraph{}
从此图中我们可以得知疫情感染的总人数还在不断上升，治愈人数也在不断上升，
且治愈人数占确诊人数的比例也越来越高，但拐点是否到来，
疫情发展到了哪一阶段尚无从判断，我们将在“疫情发展阶段分析”那一节对疫情发展阶段
进行评估。
\subsubsection{动态疫情变化过程}
\paragraph{}
用全球疫情确诊病例数前100的国家的数据，制作动态气泡图，希望从中分析得到
各个国家不同的疫情发展规律。
\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[scale = 0.54]{figures/xianzhuang.png}
    \caption{世界疫情动态气泡图}
    \label{fig4}
\end{figure}
\paragraph{}
如上图3所示，是一个表示疫情发展动态变化的动态气泡图，限于文本格式原因，此图并不会动，
可参见附件中的“疫情发展.GIF”或“Epidemic-analysis.ipynb”文件。为衡量疫情发展的
严重性，我选取了确诊病例和死亡病例两个指标分别作为气泡图的纵横坐标，且以
确诊人数\footnote{由于美国人数极高，致使图面不协调，对此数据做了开平方处理。}
作为气泡的面积。
\paragraph{}
根据疫情的发展过程来看，3月30日以前意大利的确诊病例和死亡病例居全球首位；
3月30日美国确诊病例超过意大利，但保持着较低的死亡病例数；4月10日，
美国死亡病例数超过意大利，死亡病例数和确诊病例数双双居全球第一，
且远超其他国家，意大利和西班牙保持在第二和第三的位置；5月15日后，
俄罗斯确诊病例超过意大利居世界第二，死亡病例还远低于意大利和西班牙，
但考虑到其尚处于疫情初级阶段\footnote{这一点在“疫情发展阶段分析”那一节
    有介绍。}，其死亡病例数完全有超越西、意两国的可能。

\subsection{疫情分布现状可视化}
\subsubsection{疫情国家分布}
\paragraph{}
截至北京时间5月17日晚18时，全球（中国以外）共有\textbf{213}个国家和地区
成为新冠病毒疫情区。这213个疫情国家与地区在六大洲的分布情况如下图4所示。
从图中可以得知的是，目前（5月17日）全球疫情国家分布以欧洲、亚洲、非洲、
和北美洲为主，这几个大洲疫情国数目较多，其中非洲以56个疫情国的数量居
首；南美洲和大洋洲疫情国数目较少，这里暂时推测可能是因为这两个洲还处在
疫情发展的初期。
\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[scale = 1]{figures/各洲疫情国.png}
    \caption{全球各洲疫情国家（地区）情况}
    \label{fig5}
\end{figure}
\subsubsection{确诊病例洲际分布}
\paragraph{}
截至北京时间5月17日晚18时，全球（含中国）新冠肺炎确诊病例已达4612926例，
下图为5全球确诊病例洲际分布情况（限于版面原因，图面缩放导致汉字标注无法看清，建议
查看源文件“treemap-simple - 1.html”）。
\paragraph{}
跟图4（全球各洲疫情国家（地区）情况）对比来看，全球疫情国家和确诊病例在大洲
之间的分布模式有所不同。比较突出的一点是，在疫情国数量方面，非洲有56个疫情国，
居全球首位，确诊病例数却仅为80182，在六大洲中居第五位，猜想这可能与非洲医疗条件
相对落后，疫情检测能力不足有关；与之不同的是南美洲，南美洲疫情国家数较少，
但其确诊病例数却相对较多，猜想可能是由于南美洲部分国家进入了疫情的爆发期，
拉高了南美洲确诊病例的数量；此外，欧洲和北美洲这两大发达国家聚集区在疫情国家数
和确诊病例数两方面都占全球多数，考虑到这些国家多有发达的医疗条件，猜想发生这种情况的
原因可能是其可能没能采取有效的防疫手段。
\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[scale = 0.375]{figures/确诊洲.png}
    \caption{全球确诊病例洲际分布情况}
    \label{fig1}
\end{figure}
\subsubsection{确诊病例国际分布}
\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[scale = 0.375]{figures/确诊国家.png}
    \caption{全球确诊病例国际分布情况}
    \label{fig6}
\end{figure}
\paragraph{}
上图6为全球确诊病例国际分布情况图（限于版面原因，图面缩放导致汉字标注无法看清，建议
查看源文件“treemap-simple - 2.html”）。从国家尺度来看，美国确诊病例数量高得惊人，
其确诊病例几乎占了北美洲确诊病例的九成，是全世界确诊比例三分之一左右，美国
的医疗条件说是居全球首位也不为过，很难想象美国当局究竟采取了何种低效的防疫政策，
才导致其疫情发展如此猛烈；此外，西班牙、意大利、德国、英国和法国是欧洲的
主要疫情国家，这些老牌资本主义国家财力雄厚，其疫情发展也是出人意料之外；
此外，土耳其、印度、伊朗和中国确诊病例居亚洲前四，巴西、秘鲁和智利确诊病例数
居南美洲前三。

\subsection{疫情发展阶段分析}
\subsubsection{全球疫情发展阶段分析}
\paragraph{}
截至北京时间5月20日晚18时，全球（中国以外）共有213个国家和地区成为新冠病毒疫情区,
相比5月17日无变化;全球（中国外）共累计确诊病例4,889,823例。全球（中国外）
总确诊病例占总人口数（213个疫情国家与地区的总人口数）的比例为万分之7.90;
全球（中国外）总病亡人数为319,560，病死率为6.5\%，比最高时的7.2\%降低了
0.7个百分点；全球（中国外）累计治愈1,805,014例，治愈率36.9\%。
\paragraph{}
确诊病例分布情况见下图7，欧洲及北美洲确诊病例数占全球七成：
\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[scale = 0.9]{figures/520确诊分布.png}
    \caption{全球确诊病例分布情况}
    \label{fig7}
\end{figure}
\paragraph{}
全球疫情发展态势见下图8，全球累计确诊病例曲线仍保持着高高上扬的台态势，
每日新增确诊病例人数亦居高不下，较难判断疫情的发展阶段，但从累计日均
曲线中可以判断，当前全球疫情总体来说还处在疫情发展的中前期，累计日均曲线的
顶点还没有显现，亦即，全球疫情的拐点还没有到来。
\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[scale = 1]{figures/520全球.png}
    \caption{全球疫情发展情况}
    \label{fig8}
\end{figure}
\subsubsection{全球六大洲疫情发展阶段分析}
\paragraph{}
全球六大洲疫情自1月26日至5月20日的累计确诊病例曲线见下图9，依据该图可以发现，
各大洲疫情开始发端的时刻基本一致，约为3月初;大洋洲和非洲确诊病例人数较少，
尤其是大洋洲，确诊人数一直处在较低的位置，这可能与该洲人口较小，且多岛国，
与其他大洲无陆路交通有关;其他四洲病例数相对较高，尤以北美和欧洲为甚;此外，
从曲线上看，欧洲与北美增长趋势似乎出现了减缓的趋势，其他几洲尚难以判断;
大洋洲曲线在这个尺度下没有变化趋势，有待进一步的研究。
\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[scale = 1]{figures/520六大洲确诊.png}
    \caption{全球六大洲累计确诊病例曲线}
    \label{fig9}
\end{figure}

\paragraph{}
全球六大洲每个洲疫情的具体发展情况见下图10的六幅子图所示，
由图可见（尤其以累计日均线曲线形状可见）：全球六大洲中，
大洋洲的疫情已经进入末期，其累计日均线曲线的顶点在约4月8日\footnote{
    该洲累计日均线曲线与中国类似（本人在考察“累计日均线曲线”的实用性
    时，用几个典型国家的数据做了测试，考虑到本文以研究世界整体疫情
    为主，且本文篇幅已经过长，故不再展示国家级别的数据）。}时出现，
距今已过去了一个月，该洲病亡率和治愈率表现也十分优秀，况且其防疫
在地理上有天然的优势，只要防护得当，该洲消灭疫情应该是指日可待了；
欧洲走到了中期，其累计日均线曲线的顶点已有逐渐显现的趋势，
每日新增病例数也在不断下降，但仍保持在10000以上的高位，可以认为
该洲疫情进入了防疫的关键时期，若防疫措施到位，可能会使得
累计日均线曲线的顶点更加明朗，否则疫情则有继续恶化的风险；
北美洲走到了中期偏前一点，应考虑持续加强防疫力度，对抗病毒；
亚洲（中国外）、南美洲、非洲
尚处在疫情的前期，所谓前期是指，在整体上，该洲疫情在整体上
仍处于爆发阶段，每日确诊病例不见下降，累计确诊病例数曲线
愈加陡峭，仍可能会出现增长新高。
\begin{figure*}[htbp]
    \centering
    \subfigure[欧洲]{
        \includegraphics[scale = 0.43]{figures/520欧洲.png}
    }
    \subfigure[北美洲]{
        \includegraphics[scale = 0.43]{figures/520北美.png}
    }
    \subfigure[亚洲]{
        \includegraphics[scale = 0.43]{figures/520亚洲.png}
    }

    \subfigure[非洲]{
        \includegraphics[scale =0.43]{figures/520非洲.png}
    }
    \subfigure[南美洲]{
        \includegraphics[scale =0.43]{figures/520南美.png}
    }
    \subfigure[大洋洲]{
        \includegraphics[scale =0.43]{figures/520大洋.png}
    }
    \caption{各大洲疫情发展具体情况}
    \label{各大洲疫情发展具体情况}
\end{figure*}
\paragraph{}
对于疫情的发展前景，我想，只要防疫措施得当，力度到位，疫情一定是
可以克制住的。对于处在疫情中期的大洲（抑或是国家、省市、社区），
一定要继续坚守防疫战线，防止疫情继续上升，争取早日取得全胜;
对于仍处在疫情前期的大洲（抑或是国家、省市、社区），
更应谨慎对待疫情，严防扩散，尽量减少受病毒感染的人数;
对于处在疫情后期的大洲（抑或是国家、省市、社区），亦不能松懈，
防止有可能出现的第二轮疫情。

\subsection{疫情模拟分析}
\paragraph{}
如图11为不同方案下的模拟结果\footnote{限于版面缩放，图表横轴可能看不清，
可移步附件观看原图}，
\begin{figure*}[htbp]
    \centering
    \subfigure[甲]{
        \includegraphics[width=15.5cm]{figures/甲.png}
    }
    \subfigure[乙]{
        \includegraphics[width=15.5cm]{figures/乙.png}
    }
    \subfigure[丙]{
        \includegraphics[width=15.5cm]{figures/丙.png}
    }
    \caption{不同防疫方案下疫情发展过程}
    \label{不同防疫方案下疫情发展过程}
\end{figure*}
